CN106787058A - 一种用于电池充电的接收端保护电路及充电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电池充电的接收端保护电路，包括：整流电路、控制开关和电压检测电路；其中，所述电压检测电路的输出端与电池相连，用于当检测到所述电池的正极端电压高于负极端电压时，控制所述控制开关闭合，使所述整流电路导通；该接收端保护电路在检测到电池反接或者电池短路的情况下控制控制开关断开即断开充电电路，使充电过程不能实现，即在充电时，如果电池出现电池反接或者电池短路的情况下仍旧可以保证不损坏正在充电的设备。本发明还公开了一种充电设备，具有上述有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种用于电池充电的接收端保护电路及充电设备。
背景技术
目前随着电器使用的普及度急剧增加，为了保证充电安全设计了充电保护电路，目前大功率的无线供电的接收端一般都采用全桥整流或者半桥整流的方式实现充电保护。但是目前这种保护电路的形式并没有对于电池反接或者电池短路进行考虑。这样当出现电池反接或者电池短路的情况就不能保证不损坏充电设备。因此，如何使接收端保护电路在电池反接或者电池短路的情况下能够保证不损坏充电设备，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电池充电的接收端保护电路及充电设备，在充电时，如果电池出现电池反接或者电池短路的情况下仍旧可以保证不损坏正在充电的设备。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电池充电的接收端保护电路，包括：整流电路、控制开关和电压检测电路；其中，
所述电压检测电路的输出端与电池相连，用于当检测到所述电池的正极端电压高于负极端电压时，控制所述控制开关闭合，使所述整流电路导通。
可选的，所述电压检测电路具体为二极管，其中，所述二极管的正极与所述电池的正极端相连，负极与所述电池的负极端相连。
可选的，所述电压检测电路还包括限流电阻，其中，所述限流电阻的第一端与所述二极管的负极相连，第二端与所述电池的负极端相连。
可选的，所述控制开关具体为直流继电器。
可选的，所述控制开关还包括与所述直流继电器的线圈侧并联的续流二极管；其中，所述续流二极管的负极与所述电压检测电路相连，正极与所述整流电路相连。
可选的，所述整流电路包括：谐振电感、谐振电容、整流部件和滤波电路；其中，所述谐振电感与所述谐振电容串联后与所述整流部件的输入端相连，所述整流部件的输出端与所述滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与所述控制开关相连。
可选的，所述整流电路还包括正向导通二极管，其中，所述正向导通二极管的正极与所述滤波电路的输出端相连，负极与所述控制开关相连。
可选的，所述整流部件具体为整流桥或整流二极管。
本发明还提供一种充电设备，包括：如上述任一项所述的用于电池充电的接收端保护电路。
可选的，所述充电设备具体为充电桩。
本发明所提供的一种用于电池充电的接收端保护电路，包括：整流电路、控制开关和电压检测电路；其中，所述电压检测电路的输出端与电池相连，用于当检测到所述电池的正极端电压高于负极端电压时，控制所述控制开关闭合，使所述整流电路导通；
可见，该接收端保护电路在检测到电池反接或者电池短路的情况下控制控制开关断开即断开充电电路，使充电过程不能实现，即在充电时，如果电池出现电池反接或者电池短路的情况下仍旧可以保证不损坏正在充电的设备。本发明还提供了一种充电设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的用于电池充电的接收端保护电路的结构框图；
图2为本发明实施例所提供的一种整流电路的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的另一种整流电路的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的另一种控制开关和电压检测电路的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于电池充电的接收端保护电路及充电设备，在充电时，如果电池出现电池反接或者电池短路的情况下仍旧可以保证不损坏正在充电的设备。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的用于电池充电的接收端保护电路的结构框图；该接收端保护电路可以包括：整流电路100、控制开关200和电压检测电路300；其中，
电压检测电路300的输出端与电池相连，用于当检测到电池的正极端电压高于负极端电压时，控制控制开关200闭合，使整流电路100导通。
具体的，在当电池反接或电池短路的情况下，则会出现电池的负极端电压大于正极端电压或者电池的正极端和负极端之间没有电压差，而当电池处于正常状态即正确连接时，电池的正极端电压应该大于负极端电压。因此可以得到只要电池的正极端电压高于负极端电压时，即可以判定该需要充电的设备处于正常状态，从而可以保证安全为该设备进行充电。
进一步为了提高检测的准确性，可以设置一个阈值即电池的正极端电压高于负极端电压一定程度的时候，才判断该电池处于正常状态。
具体的，本实施例中并不对具体的电压检测电路300以及控制开关200的具体形式进行限定。其中，电压检测电路300只要可以判断出电池的正极端电压和负极端电压大小即可。其可以是正向设置的二极管，即二极管的正极与电池的正极端相连，二极管的负极与电池的负极端相连，这样只有电池的正极端电压高于负极端电压时，二极管才可以导通，此时检测到二极管导通时可以使的控制开关200闭合，对设备进行充电。这里通过选择二极管的导通电压大小，来设置用户所需要的精度。其也可以是正向设置的三极管，在电池的正极端电压高于负极端电压时，三极管才可以导通，此时检测到三极管导通时可以使的控制开关200闭合，对设备进行充电。这里通过选择三极管的导通电压大小，来设置用户所需要的精度。其也可以是比较器，比较器的两个输入端分别于电池的正极端和负极端相连，通过比较两个电极的电压的大小，输出不同的电压信号，根据输出的电压信号控制控制开关200的闭合情况，从而实现防止在电池反接或电池短路情况下对电池充电的情况。
这里的控制开关200只需要根据相应的情况做出相应的动作即可。其可以是通过电信号控制的开关，也可是根据电路的实际情况自动进行开闭的开关。其可以是直流继电器，当电池的正极端电压高于负极端电压时，此时直流继电器线圈侧存在电压时，即可控制开关侧闭合，正常给电池充电，当电池的正极端电压不高于负极端电压时，此时直流继电器线圈侧不存在电压时，即可控制开关侧断开，使充电电路断开，此时该直流继电器可以自动开关，不需要控制器控制，保证了实时性，即提高了系统的可靠性和稳定性。其还可以是控制开关，当电池的正极端电压高于负极端电压时，根据接收到的控制信号闭合，当电池的正极端电压不高于负极端电压时，根据接收到的控制信号断开。这里的控制开关200若通过电信号进行控制的话，其设置的位置可以不进行限定。当控制开关200需要电信号进行控制时(例如直流继电器)，此位置需要与电压检测电路相连且可以控制充电电路的连通和闭合。
其中，为了提高充电效率本实施例中的整流电路可以包括：谐振电感、谐振电容、整流部件和滤波电路；其中，谐振电感与谐振电容串联后与整流部件的输入端相连，整流部件的输出端与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与控制开关相连。
具体的，接收端保护电路中谐振电感与谐振电容串联，经过整流部件和滤波电路，实现将交流转变成直流。
进一步为了防止电池的电流反灌到滤波电路，该整流电路还可以包括正向导通二极管，其中，正向导通二极管的正极与滤波电路的输出端相连，负极与控制开关相连。
其中，整流部件具体为整流桥或整流二极管，滤波部件为滤波电容。
具体的请参考图2和图3，通过图2和图3说明上述两种整流电路。其中，图2为整流部件是整流桥的情况，图3为整流部件是整流二极管的情况。图2中L1，C1串联谐振经过整流桥D1与滤波电容C2后变成直流，同时为了防止电池的电流反灌到电容C2，加了正向导通二极管D2。图3中L1，C1串联谐振经过二极管D2，D3(D2和D3即为整流二极管)与滤波电容C2后变成直流，同时为了防止电池的电流反灌到滤波电容C2，加了正向导通二极管D4。
具体的，图2与图3对于发射端最大的区别是等效阻抗不同，图3的对发射端的等效阻抗是图2的两倍。也就是对同等电压规格的电池充电，图3所需要的发射端电流是图2的一半。这样用户可以根据发射端线圈中最大电流灵活选用整流方法。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的用于电池充电的接收端保护电路，在检测到电池反接或者电池短路的情况下控制控制开关断开即断开充电电路，使充电过程不能实现，即在充电时，如果电池出现电池反接或者电池短路的情况下仍旧可以保证不损坏正在充电的设备。
基于上述实施例，为了简化电压检测电路，在保证其可靠性的基础上使电压检测电路的器件少，从而可以降低成本，且便于将该电路进行集成。另一方面器件较少也便于布局，且可以减小体积，增强该接收端保护电路的适用性和推广能力。基于此本实施例中的电压检测电路具体为二极管，其中，二极管的正极与电池的正极端相连，负极与电池的负极端相连。
具体的，当电池的正极端电压高于负极端电压时，二极管可以导通，此时检测到二极管导通时可以使的控制开关200闭合，对设备进行充电。这里通过选择二极管的导通电压大小，来设置用户所需要的精度。
进一步为了保护二极管不被烧坏，这里可以在电压检测电路中增加一个限流电阻。其中，限流电阻的第一端与二极管的负极相连，第二端与电池的负极端相连。通过限流电阻对二极管进行保护，从而保证了该电路的使用寿命，提高电路的稳定性。
基于上述任意实施例，为了使该保护电路不需要被处理器例如单片机控制，可以采用自动进行电压情况进行开关控制的器件，其可以根据是否存在电压进而控制开关的闭合状态；即本实施例中的控制开关具体为直流继电器。
具体的，直流继电器的线圈侧在得到电压时，控制开关侧闭合，在没有采集到电压时，控制开关侧断开。从而可以控制充电过程是否继续。
进一步，为了防止电池断开时，在直流继电器线圈侧产生高压，可以在直流继电器线圈侧增加续流二极管；即本实施例中控制开关还包括与直流继电器的线圈侧并联的续流二极管；其中，续流二极管的负极与电压检测电路相连，正极与整流电路相连。
下面可以参考图4，说明上述电压检测电路和控制开关的工作过程；当接上电池后，电池电压经过二极管D5，限流电阻R1后加到直流继电器K1的线圈侧，继电器闭合，可以给电池正常充电。D6属于线圈的续流二极管，防止电池断开时，在线圈侧产生高压。当电池反接时，由于存在二极管D5，直流继电器线圈侧将不会有电压，直流继电器K1断开，不会给电池充电。当电池发生短路时，直流继电器K1的线圈侧没有电压，继电器断开。不会对需要充电的设备造成影响或损坏。
该实施例采用二极管，限流电阻，直流继电器等简单的元件组合，保证在电池需要充电时正常接通。当出现电池反接或者电池短路的情况时，自动断开。全程不需要单片机的参与。保证了实时性，提高了稳定性。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的用于电池充电的接收端保护电路，在检测到电池反接或者电池短路的情况下控制控制开关断开即断开充电电路，使充电过程不能实现，即在充电时，如果电池出现电池反接或者电池短路的情况下仍旧可以保证不损坏正在充电的设备。且能够减少器件使用量，节省成本，全程不需要单片机的参与。保证了实时性，提高了稳定性。
下面对本发明实施例提供的充电设备进行介绍，下文描述的充电设备与上文描述的用于电池充电的接收端保护电路可相互对应参照。
本发明实施例还提供了一种充电设备，包括：如上述任意实施例所述的用于电池充电的接收端保护电路。该充电设备可以保证进行充电的设备的安全性，即可以保证不损坏正在充电的设备。
基于上述实施例，该充电设备具体为充电桩。
以上对本发明所提供的用于电池充电的接收端保护电路及充电设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，包括：整流电路、控制开关和电压检测电路；其中，
所述电压检测电路的输出端与电池相连，用于当检测到所述电池的正极端电压高于负极端电压时，控制所述控制开关闭合，使所述整流电路导通。
2.根据权利要求1所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述电压检测电路具体为二极管，其中，所述二极管的正极与所述电池的正极端相连，负极与所述电池的负极端相连。
3.根据权利要求2所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述电压检测电路还包括限流电阻，其中，所述限流电阻的第一端与所述二极管的负极相连，第二端与所述电池的负极端相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述控制开关具体为直流继电器。
5.根据权利要求4所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述控制开关还包括与所述直流继电器的线圈侧并联的续流二极管；其中，所述续流二极管的负极与所述电压检测电路相连，正极与所述整流电路相连。
6.根据权利要求5所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述整流电路包括：谐振电感、谐振电容、整流部件和滤波电路；其中，所述谐振电感与所述谐振电容串联后与所述整流部件的输入端相连，所述整流部件的输出端与所述滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与所述控制开关相连。
7.根据权利要求6所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述整流电路还包括正向导通二极管，其中，所述正向导通二极管的正极与所述滤波电路的输出端相连，负极与所述控制开关相连。
8.根据权利要求7所述的用于电池充电的接收端保护电路，其特征在于，所述整流部件具体为整流桥或整流二极管。
9.一种充电设备，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的用于电池充电的接收端保护电路。
10.根据权利要求9所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备具体为充电桩。
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